Беспружинная пневмогидроарматура с уплотнительными затворами различной физической природы 01. 02. 06 Динамика, прочность машин, приборов и аппаратуры

Вид материала

Подобный материал:

1 2 3

Основные результаты и выводы

В результате проведенного исследования решена крупная научная проблема, имеющая важное хозяйственное значение для развития научных основ и создания инструментальных средств проектирования высокоэффективных по функциональной надежности конструкций беспружинной пневмогидроарматуры с уплотнительными затворами различной физической природы.

В ходе выполнения диссертационного исследования получены следующие основные результаты и сделаны выводы:

1. На базе систематизации результатов углубленного анализа текущего состояния, областей применения, специфики выбора конкретной конструкции беспружинной ПГА с уплотнительными затворами различной физической природы выявлен и предложен ряд приоритетных направлений создания перспективных, высокоэффективных видов пневмогидроарматуры такого рода (затворы с изменяемым направлением гравитационной нагрузки, на базе двуплечих рычажно-шарнирных механизмов с переставляемой осью вращения рычага, с магнитными твердотельными и жидкостными уплотнителями, конструкции на базе энергетического затвора).

2. Исследована полярная взаимосвязь выходных параметров (быстродействие, герметизирующая способность и ресурс) исполнительных звеньев беспружинной ПГА с уплотнительными затворами различной физической природы и разработаны научно-обоснованные рекомендации по выбору пределов изменения данных взаимосвязанных параметров.

3. Разработана обобщенная математическая модель базовой конструкции беспружинного ЭПК с дифференциально-поршневым задатчиком нагрузки и семейства производных от него ЭПК с грузовыми и рычажно-грузовыми механизмами, позволяющая осуществить компромиссный выбор рациональных конструктивно-технологических и динамических параметров исследуемых устройств с уплотнительным соединением «металл-полимер» и «металл по металлу» под заданный диапазон изменения эксплуатационных нагрузок и выявить ряд новых закономерностей.

В частности установлено, что при эксплуатационном снижении давления в опорожняемом резервуаре сжатого газа с 15 до 1 МПа:

– в ЭПК с рычажно-грузовым задатчиком нагрузки быстродействие изменяется в пределах 28-55 мс, в то время как в аналогичном ЭПК с рычажным дифференциально-поршневым задатчиком нагрузки данное время составляет 8,7-24,2 мс при идентичных конструктивных и термодинамических параметрах ЭПК;

– определены предельные значения быстродействия  (250…50 мс) при различных герметизирующих усилиях R_уд (20…80 МПа) для ЭПК с рычажным дифференциально-поршневым задатчиком нагрузки в оцениваемом диапазоне изменения давления p₀ (15…10 МПа) в опорожняемом резервуаре сжатого газа при различных сочетаниях конструктивных параметров ЭПК (D₁ = 30 мм; d₂ = 55…60 мм; D₂ = 2,5…3,0 мм; L_0(к) = 0,85…0,95), ограничивающих область компромиссного выбора выходных параметров ЭПК под удовлетворяющий эксплуатационным требованиям конкретный тип уплотнительного материала затвора.

4. Представлены научно обоснованные рекомендации по компромиссному выбору пределов изменения взаимосвязанных выходных параметров ЭПК при принятии на этапе эскизного проектирования конкретных типов и уплотнительных материалов затворов в заданном диапазоне изменения давления в опорожняемом резервуаре с сжатым газом.

5. На базе иерархического подхода с учетом авторских разработок конструкций беспружинной автоматической и управляемой ПГА с уплотнительными затворами различной физической природы разработана сводная классификационная схема пневмогидроарматуры такого рода, базирующаяся на уточненных и дополненных классификационных схемах входящих в нее отдельных типов арматуры и их составных звеньев, соориентированная на повышение качества и сокращение сроков проектирования высокоэффективных и конкурентоспособных (патентозащищенных) конструкций беспружинной пневмогидроарматуры для перспективных многофункциональных пневмогидросистем с высокими требованиями к выходным параметрам.

6. Предложены новые технические решения и разработаны конструкции беспружинной ПГА с уплотнительными затворами различной физической природы, расширяющие области их применения в динамически нагруженных пневмогидросистемах с прогнозируемым пределом изменения их выходных параметров в процессе эксплуатации.

Основные публикации по теме диссертации

В изданиях, рекомендуемых перечнем ВАК РФ:

Лаврусь, О.Е. Регулирующие устройства наддува внутренних полостей роторов: текущее состояние и перспективы развития [Текст] / О.Е. Лаврусь, О.П. Мулюкин, М.В. Бусыгин и др. // Вестник СамГАПС. – Выпуск №8 (12). – Самара: СамГАПС, 2007. – С. 80-82.
Лаврусь, О.Е. Математическая модель рычажно-шарнирного электропневмоклапана с дифференциально-поршневым задатчиком нагрузки [Текст] / О.Е. Лаврусь // Вестник Самарского государственного университета путей сообщения. – Вып. 2 (14). – Самара: Самарский гос. ун-т путей сообщения, 2009. – С. 107-113.
Лаврусь, О.Е. Математическая модель рычажного мембранно-пружинного электропневмоклапана [Текст] / О.Е. Лаврусь, С.А. Финогенов // Вестник Самарского государственного университета путей сообщения. – Вып. 2 (14). – Самара: Самарский гос. ун-т путей сообщения, 2009. – С. 113-117.
Лаврусь, О.Е. Пневмогидроарматура транспортной техники с рычажно-шарнирными кинематическими связями [Текст] / А.В. Ковтунов, О.П. Мулюкин, О.Е. Лаврусь, С.А. Финогенов // Известия Самарского научного центра РАН. – Т. 11 (31) №5. – Самара: Самарский научный центр РАН, 2009. – С. 118-121.
Лаврусь, О.Е. Текущее состояние разработки и классифицирования предохранительной и редуцирующей пневмогидроарматуры с исполнительными органами из упругопористого материала МР [Текст] / О.П. Мулюкин, О.Е. Лаврусь, С.А. Финогенов и др. // Известия ОрелГТУ. Серия «Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии». – №1/273 (559). – Орел: ОрелГТУ, 2009. – С. 7-15.
Лаврусь, О.Е. Новые конструкции рычажно-грузовых предохранительных клапанов с переставляемой осью вращения двуплечего рычага [Текст] / О.П. Мулюкин, О.Е. Лаврусь, С.А. Финогенов и др. // Известия ОрелГТУ. Серия «Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии». – №1/273 (559). – Орел: ОрелГТУ, 2009. – С. 16-20.
Лаврусь, О.Е. Обеспечение экологической безопасности транспортировки рабочих сред под давлением в железнодорожных цистернах с предохранительными мембранами [Текст] / А.В. Ковтунов, А.С. Левченко, О.Е. Лаврусь и др. // Безопасность жизнедеятельности. – №5, 2009. – С. 18-22.
Лаврусь, О.Е. Особенности выбора и области применения пружинной и беспружинной пневмогидроарматуры в транспортной технике: текущее состояние и тенденции развития [Текст] / Ковтунов А.В., О.Е. Лаврусь, О.П. Мулюкин, С.А. Финогенов // Вестник СамГУПС. – Выпуск №3. – Самара: СамГУПС, 2009. – С. 124-130.
Лаврусь, О.Е. Математическая модель рычажного мембранно-грузового электропневмоклапана [Текст] / О.Е. Лаврусь // Вестник Самарского государственного университета путей сообщения. – Вып. 2 (20). – Самара: Самарский гос. ун-т путей сообщения, 2010. – С. 117-121.
Лаврусь, О.Е. Особенности компромиссного выбора предельных значений выходных параметров беспружинных электропневмоклапанов мобильной транспортной техники [Текст] / О.Е. Лаврусь, М.П. Дудин, А.М. Долотов // Вестник СамГУПС. – Выпуск №1 (11). – Самара: СамГУПС, 2011. – С. 145-149.
Лаврусь, О.Е. Влияние компромиссного выбора конструктивных параметров беспружинных электропневмоклапанов на их рабочие характеристики при изменении условий эксплуатации [Текст] / О.Е. Лаврусь // Вестник СамГУПС. – Выпуск №1 (11). – Самара: СамГУПС, 2011. – С. 149-153.
Лаврусь, О.Е. Исследование вынужденных установившихся колебаний виброзащитных систем с помощью гармонической и квазигармонической линеаризации упругогистерезисных характеристик виброизоляторов [Текст] / Г.В. Лазуткин, О.Е. Лаврусь, С.Н. Злобин // Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. – №2(286) 2011. – Орел: Госуниверситет – УНПК, 2011. – С. 73-79.
Лаврусь, О.Е. Моделирование упругофрикционных характеристик многоконтактных систем с сухим трением и учетом предыстории их нагружения [Текст] / О.Е. Лаврусь, Г.В. Лазуткин // Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. – №2(286) 2011. – Орел: Госуниверситет – УНПК, 2011. – С. 24-31.
Лаврусь, О.Е. Снижение ударных нагрузок клапанных устройств пневмогидроарматуры с активным регулированием внешней нагрузки [Текст] / О.Е. Лаврусь // Вестник транспорта Поволжья. – Выпуск №2 (26). – Самара: СамГУПС, 2011. – С. 80-85.
Лаврусь, О.Е. Назначение, области применения и совершенствование беспружинной рычажно-грузовой предохранительно-регулирующей пневмогидроарматуры транспортной техники [Текст] / О.Е. Лаврусь, М.П. Дудин, О.П. Мулюкин // Вестник транспорта Поволжья. – Выпуск №2 (26). – Самара: СамГУПС, 2011. – С. 85-93.

Другие издания:

Лаврусь, О.Е. Конструкция, динамика и прочность беспружинной пневмогидроарматуры с уплотнительными затворами различной физической природы: Монография [Текст] / О.Е. Лаврусь. – Самара: СамГУПС, 2010. – 444 с.: ил. – ISBN 978-5-98941-132-0.
Лаврусь, О.Е. Беспружинная предохранительно-регулирующая пневмогидроарматура с магнитными твердотельными и жидкостными исполнительными органами (принципы построения, конструкции): Монография [Текст] / О.Е. Лаврусь, А.В. Варламов, О.П. Мулюкин. – Самара: СамГУПС, 2008. – 92 с.: ил. – ISBN 978-5-98941-078-1.
Лаврусь, О.Е. Типовые и нетрадиционные конструкции пневмогидравлических мембранно-предохранительных устройств: Монография [Текст] / О.Е. Лаврусь, А.С. Левченко, А.В. Ковтунов, О.П. Мулюкин // Самара: СамГУПС, 2009. – 80 с.: ил. – ISBN 978-5-98941-090-3.
Лаврусь, О.Е. Элементы пневмогидроарматуры из упругопористого нетканого металлического материала: Монография [Текст] / А.И. Белоусов, Е.В. Шахматов, А.Н. Кирилин, О.Е. Лаврусь и др. – Самара: СамГУПС, 2009. – 119 с.: ил. – ISBN 978-5-98941-104-7.
Лаврусь, О.Е. Моделирование переходных процессов в электропневмоклапанах пневмогидросистем транспортной техники: Монография [Текст] / А.Н. Кирилин, О.Е. Лаврусь, О.П. Мулюкин, В.М. Вершигоров – Самара: СамГУПС, 2010. – 73 с.: ил. – ISBN 978-5-98941-118-4.
Лаврусь, О.Е. Упругодеформируемые клапаны с элементами клапанно-седельной пары из герметичных упругих элементов [Текст] / О.П. Мулюкин, В.В. Климова, О.Е. Лаврусь // Актуальные проблемы динамики и прочности материалов и конструкций: модели, методы, решения: Материалы Международной научно-технической конференции (1-3 июня, г.Самара). – Орел: ОрелГТУ, 2007. – С. 275-277.
Лаврусь, О.Е. Математическое описание демпфирующего устройства пневмовиброизолятора, выполненного по «закрытой схеме» [Текст] / Б.Г. Иванов, О.Е. Лаврусь, В.М. Гречишников, и др. // Актуальные проблемы динамики и прочности материалов и конструкций: Модели, методы, решения: Материалы Международной научно-практической конференции (1-3 июня 2007 г., г. Самара). – Орел: ОрелГТУ, 2007. – С. 261-263.
Лаврусь, О.Е. От энергетического барьера к энергетическому затвору перспективных конструкций запорно-предохранительной арматуры [Текст] / О.П. Мулюкин, В.И. Варгунин, М.В. Бусыгин, О.Е. Лаврусь // Материалы Международной научной конференции «Современные проблемы математики, механики, информатики» (Россия, Тула, 19-23 ноября 2007 г.). – Тула: Изд-во ТулГУ, 2007. – С. 177-181.
Лаврусь, О.Е. Снижение энергии соударения элементов клапанно-седельной пары предохранительного клапана при закрытии [Текст] / О.П. Мулюкин, С.В. Кшуманев, О.Е. Лаврусь // Актуальные проблемы динамики и прочности материалов и конструкций: модели, методы, решения: Материалы Международной научно-практической конференции (1-3 июня 2007 г., г. Самара). – Орел: ОрелГТУ, 2007. – С. 281-283.
Лаврусь, О.Е. Расчет методом опорных функций деформированного состояния клапанного дискового уплотнителя, выполненного из анизотропного материала [Текст] / Г.Ю. Ермоленко, О.Е. Лаврусь, Т.И. Ермоленко // Актуальные проблемы развития транспортного комплекса: Материалы IV Международной научно-практической конференции (4-5 марта 2008 г., г. Самара) – Самара: СамГУПС, 2008. – С. 283-285.
Лаврусь, О.Е. Способ регулирования мощности магнитного поля электромагнитного привода регулятора давления [Текст] / О.Е. Лаврусь // Гидравлические машины, гидроприводы и гидропневмоавтоматика. Современное состояние и перспективы развития: Труды Международной научно-технической конференции.– СПб: Изд-во Политехн. ун-та, 2008. – С. 208-212.
Лаврусь, О.Е. Конструкторско-технологическое совершенствование предохранительных мембран пневмогидросистем транспортной техники [Текст] / О.Е. Лаврусь, В.Н. Новикова, Ю.Ф. Стрыгин // Актуальные проблемы развития транспортного комплекса: Материалы IV Международной научно-практической конференции (4-5 марта 2008 г., г. Самара) – Самара: СамГУПС, 2008. – С. 269-271.
Лаврусь, О.Е. Выбор типа и конструкции рычажно-грузовой и регулирующей пневмогидроарматуры наземных газозаправочных комплексов мобильной транспортной техники [Текст] / О.Е. Лаврусь, С.А. Финогенов // Актуальные проблемы развития транспортного комплекса: Материалы IV Международной научно-практической конференции (4-5 марта 2008 г., г. Самара) – Самара: СамГУПС, 2008. – С. 288-290.
Лаврусь, О.Е. Беспружинная пневмогидроарматура с магнитожидкостными исполнительными органами [Текст] / О.Е. Лаврусь, О.П. Мулюкин, А.В. Варламов, В.Н. Новикова // Проблемы исследования и проектирования машин: Сборник статей IV Международной научно-технической конференции. – Пенза: Приволжский Дом знаний, 2008. – С. 29-32.
Лаврусь, О.Е. Беспружинный предохранительный магнитный клапан [Текст] / О.Е. Лаврусь, О.П. Мулюкин, С.А. Финогенов // Современные проблемы математики, механики, информатики: Материалы Международной научной конференции – Тула: «Гриф и К», 2008. – С. 261-264.
Лаврусь, О.Е. Магнитный предохранительный клапан с серводействием [Текст] / О.Е. Лаврусь, А.В. Варламов, О.П. Мулюкин // Перспективные инновации в науке и образовании: Сборник трудов Всероссийской научно-практической конференции, посвященной памяти проф. Л.И. Кошкина. Самара 16-18 сентября 2008 г. – Самара: Изд-во СГПУ, 2008. – С. 147-150.
Лаврусь, О.Е. Новое конструктивное решение рычажно-редуцирующего клапана наземного газозаправочного комплекса мобильной транспортной техники [Текст] / О.Е. Лаврусь, О.П. Мулюкин, С.А. Финогенов, В.М. Гречишников //Вестник транспорта Поволжья. – №1 (13). – Самара: СамГУПС, 2008. – С 23-25.
Лаврусь, О.Е. Беспружинная пневмогидроарматура с магнитожидкостными исполнительными органами [Текст] / О.Е. Лаврусь, О.П. Мулюкин, А.В. Варламов, В.Н. Новикова // Проблемы исследования и проектирования машин: Сборник статей IV Международной научно-технической конференции. – Пенза: Приволжский Дом знаний, 2008. – С. 29-32.
Лаврусь, О.Е. Регулятор давления с регулируемой мощностью магнитного поля электромагнита [Текст] / О.Е. Лаврусь, С.А. Финогенов, О.П. Мулюкин //Перспективные инновации в науке и образовании: Сборник трудов Всероссийской научно-практической конференции, посвященной памяти проф. Л.И. Кошкина. Самара 16-18 сентября 2008 г. – Самара: Изд-во СГПУ, 2008. – С. 163-167.
Лаврусь, О.Е. Магнитожидкостные механизмы предотвращения и разрушения сводообразований в бункерах хранения и выпуска сыпучих материалов в мобильные транспортные средства [Текст] / А.В. Варламов, О.Е. Лаврусь, О.П. Мулюкин // Актуальные проблемы развития транспортного комплекса: Материалы IV Международной научно-практической конференции 4-5 марта 2008 г. – Самара: СамГУПС, 2008. – С. 291-292.
Лаврусь, О.Е. Магнитожидкостный механизм предотвращения и разрушения сводообразований в бункерах хранения и выпуска трудносыпучих материалов [Текст] / А.В. Варламов, О.Е. Лаврусь, О.П. Мулюкин // Перспективные инновации в науке и образовании: Сборник трудов Всероссийской научно-практической конференции, посвященной памяти проф. Л.И. Кошкина. Самара 16-18 сентября 2008 г. – Самара: Изд-во СГПУ, 2008. – С. 19-23.
Лаврусь, О.Е. Управление жесткостью пустотелого ротора на критических режимах регулированием давления его наддува [Текст] / А.В. Ковтунов, О.Е. Лаврусь, Л.А. Савин, О.П. Мулюкин // Герметичность, вибронадежность и экологическая безопасность насосного и компрессорного оборудования: Труды 12-ой Международной научно-технической конференции «Гервикон-2008» (9-12 сентября 2008 г., г. Перемышль, Польша). – Перемышль, 2008. – С. 63-67.
Лаврусь, О.Е. Новые конструкции пережимных запорно-предохранительных и регулирующих устройств систем кондиционирования и водоснабжения железнодорожного подвижного состава [Текст] / А.В. Ковтунов, О.Е. Лаврусь, В.Г. Малинин и др. Актуальные проблемы развития транспортного комплекса: Материалы IV Международной научно-практической конференции 4-5 марта 2008 г. – Самара: СамГУПС, 2008. – С. 274-278.
Лаврусь, О.Е. Динамический расчет мембранно-пружинного электропневмоклапана резервуара со сжатым газом [Текст] / А.В. Ковтунов, О.Е. Лаврусь, О.П. Мулюкин, С.А. Финогенов // Вестник транспорта Поволжья. – №4 (16). – Самара: СамГУПС, 2008. – С. 5-10.
Лаврусь, О.Е. Перспективная конструкция редуцирующего клапана наземного газозаправочного комплекса мобильной транспортной техники [Текст] / В.Н. Новикова, О.Е. Лаврусь, Т.Ю. Зиновьева, О.П. Мулюкин // Современные проблемы математики, механики, информатики: материалы международной научной конференции. – Тула: «Гриф и К», 2008. – С. 270-274.
Лаврусь, О.Е. Упругодемпферные опоры с центробежным регулятором давления подстройки зазора в сопряжении «ротор-корпус» [Текст] / С.А. Финогенов, О.Е. Лаврусь, О.П. Мулюкин // Герметичность, вибронадежность и экологическая безопасность насосного и компрессорного оборудования: Труды 12-ой Международной научно-технической конференции «Гервикон-2008», (9-12 сентября 2008 г., г. Перемышль, Польша). – Перемышль, 2008. – С. 43-45.
Лаврусь, О.Е. Рычажно-шарнирный электропневмоклапан с дифференциально- поршневым задатчиком нагрузки [Текст] / О.Е. Лаврусь, А.В. Ковтунов, О.П. Мулюкин, // Актуальные проблемы развития транспортного комплекса: Материалы V Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы развития транспортного комплекса». – Самара: СамГУПС, 2009. – С. 375-377.
Лаврусь, О.Е. Повышение функциональной надежности мембранно-предохранительных устройств железнодорожных цистерн с избыточным давлением транспортируемого продукта [Текст] / О.Е. Лаврусь, О.П. Мулюкин, С.А. Финогенов //Инжениринг-2009: Сборник трудов региональной научно-практической конференции. – Орел: «Издательский дом «Орловская литература и книгоиздательство» и К», 2009. – С. 25-28.
Лаврусь, О.Е. Текущее состояние разработки и производства беспружинной рычажно-грузовой предохранительно-регулирующей пневмогидроарматуры [Текст] / А.С Левченко, О.Е. Лаврусь, А.В. Ковтунов и др. // Вестник транспорта Поволжья. – №1 (17). – Самара: СамГУПС, 2009. С. 40-49.
Лаврусь, О.Е. Конструкция и прочность уплотнительного затвора предохранительного клапана со съемным эластомерным уплотнением [Текст] / А.В. Ковтунов, Г.Ю. Ермоленко, О.Е. Лаврусь, В.Г. Малинин // Наука и образование транспорту: Материалы III Всероссийской научно-практической конференции (11-12 ноября 2010 г.; Самара-Пенза). – Самара: СамГУПС, 2010. – С. 195-196.
Лаврусь, О.Е. Деформированное состояние сферического окончания рычага, выполненного из анизотропного материала [Текст] / А.В. Ковтунов, Г.Ю. Ермоленко, О.Е. Лаврусь, А.Г. Ермоленко // Наука и образование транспорту: Материалы III Всероссийской научно-практической конференции (11-12 ноября 2010 г.; Самара-Пенза). – Самара: СамГУПС, 2010. – С. 200-201.
Патент №73438 на полезную модель РФ МКИ⁷ F16K 13/02. Магнитный предохранительный клапан / В.Н. НовиковаА., О.Е. Лаврусь, О.П. Мулюкин, С.А. Финогенов // БИ. – №14. – 2008.
Патент №82882 на полезную модель РФ МКИ⁷ F16K 13/02. Регулятор давления / А.В. Ковтунов, О.Е. Лаврусь, О.П. Мулюкин, С.А. Финогенов // БИ. – №13. – 2009.
Патент №2397463 на изобретение РФ МКИ⁷ G01L 27/00. Регулятор давления / А.В. Ковтунов, О.Е. Лаврусь, О.П. Мулюкин, С.А. Финогенов. // Б.И. – №23 – 2010.
Патент №99094 на полезную модель РФ МКИ¹¹ F16K 31/02. Электроневмоклапан / О.П. Мулюкин, А.В. Ковтунов, О.Е. Лаврусь и др. // БИ. – №31. – 2010.

Подписано к печати 2011 г. Формат 60х84 1/16.

Объем 2,0 усл. п.л. Тираж 100 экз. Заказ №

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Отпечатано с готового оригинал-макета на полиграфической базе

ФГОУ ВПО «Государственный университет – учебно-научно-производственный комплекс»

302020, г. Орел, Наугорское шоссе, 29.

Blog

Беспружинная пневмогидроарматура с уплотнительными затворами различной физической природы 01. 02. 06 Динамика, прочность машин, приборов и аппаратуры